如图,四边形ABEF是等腰梯形,AB∥EF,AF=BE=2,EF=4,AB=2
,ABCD是矩形.AD⊥平面ABEF,其中Q,M分别是AC,EF的中点,P是BM中点.
(1)求证:PQ∥平面BCE;
(2)求证:AM⊥平面BCM;
(3)求点F到平面BCE的距离.
如图,四边形ABEF是等腰梯形,AB∥EF,AF=BE=2,EF=4,AB=2
,ABCD是矩形.AD⊥平面ABEF,其中Q,M分别是AC,EF的中点,P是BM中点.
(1)求证:PQ∥平面BCE;
(2)求证:AM⊥平面BCM;
(3)求点F到平面BCE的距离.
1)证明见解析;(2)证明见解析;(3).
试题分析:(1)因为分别是
,
的中点,由三角形的中位线性质知,
∥
,从而证明
∥平面
;(2)由题意易知,
,又
,所以
,故
,所以由线面垂直的判定定理可得结论;(3)可转化为
到平面
的距离的
倍,再利用三棱锥的等体积法求
到平面
的距离.
试题解析:(1)因为AB∥EM,且AB=EM,所以四边形ABEM为平行四边形.
连接AE,则AE过点P,且P为AE中点,又Q为AC中点,
所以PQ是△ACE的中位线,于是PQ∥CE.
∵CE⊂平面BCE,PQ⊄平面BCE,
∴PQ∥平面BCE.
(2)AD⊥平面ABEF⇒BC⊥平面ABEF⇒BC⊥AM.
在等腰梯形ABEF中,由AF=BE=2,EF=4,AB=2
,
可得∠BEF=45°,BM=AM=2,
∴AB2=AM2+BM2,∴AM⊥BM.
又BC∩BM=B,∴AM⊥平面BCM.
(3)解法一:点F到平面BCE的距离是M到平面BCE的距离的2倍,
∵EM2=BE2+BM2,∴MB⊥BE,
∵MB⊥BC,BC∩BE=B,
∴MB⊥平面BCE,∴d=2MB=4.
解法二:VC-BEF=S△BEF·BC=
BC,
VF-BCE=S△BCE·d=
BC.
∵VC-BEF=VF-BCE,∴d=4.